Tính nồng độ phần trăm của dung dịch sau phản ứng là một bài toán hóa học cơ bản nhưng quan trọng, thường gặp trong chương trình học phổ thông và các ứng dụng thực tế. Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cách giải bài toán: “Nồng độ phần trăm của dung dịch thu được khi cho 3.9 gam kali tác dụng với 108.2 gam H2O là bao nhiêu?”, kèm theo các ví dụ minh họa và lưu ý quan trọng.
1. Phản ứng hóa học xảy ra:
Kali (K) là một kim loại kiềm, phản ứng mạnh mẽ với nước (H2O) tạo thành kali hidroxit (KOH) và khí hidro (H2). Phương trình hóa học của phản ứng như sau:
2K + 2H2O → 2KOH + H2↑
2. Tính số mol các chất:
- Số mol kali (K): n(K) = m(K) / M(K) = 3.9 gam / 39 g/mol = 0.1 mol
.png)
Alt: Hình ảnh minh họa cách tính số mol kali từ khối lượng kali đã cho, sử dụng công thức n = m/M và các giá trị cụ thể.
3. Tính số mol KOH và H2 tạo thành:
Dựa vào phương trình hóa học, ta thấy:
- Số mol KOH tạo thành bằng số mol K: n(KOH) = n(K) = 0.1 mol
- Số mol H2 tạo thành bằng 1/2 số mol K: n(H2) = 1/2 * n(K) = 0.05 mol
4. Tính khối lượng các chất sau phản ứng:
- Khối lượng KOH: m(KOH) = n(KOH) M(KOH) = 0.1 mol 56 g/mol = 5.6 gam
- Khối lượng H2: m(H2) = n(H2) M(H2) = 0.05 mol 2 g/mol = 0.1 gam
5. Tính khối lượng dung dịch sau phản ứng:
Khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng tổng khối lượng các chất ban đầu trừ đi khối lượng khí H2 thoát ra:
m(dung dịch) = m(K) + m(H2O) – m(H2) = 3.9 gam + 108.2 gam – 0.1 gam = 112 gam
6. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch KOH:
Nồng độ phần trăm của dung dịch KOH được tính theo công thức:
C%(KOH) = (m(KOH) / m(dung dịch)) 100% = (5.6 gam / 112 gam) 100% = 5%
Alt: Công thức tính nồng độ phần trăm của dung dịch, thể hiện mối quan hệ giữa khối lượng chất tan và khối lượng dung dịch, minh họa cách áp dụng vào bài toán nồng độ dung dịch kali hidroxit.
Vậy, nồng độ phần trăm của dung dịch thu được khi cho 3.9 gam kali tác dụng với 108.2 gam H2O là 5%.
Lưu ý:
- Phản ứng giữa kim loại kiềm và nước tỏa nhiệt mạnh, có thể gây nguy hiểm. Cần thực hiện thí nghiệm cẩn thận và tuân thủ các quy tắc an toàn.
- Khi tính khối lượng dung dịch sau phản ứng, cần trừ đi khối lượng các chất khí (nếu có) thoát ra.
- Đảm bảo các đơn vị đo lường được sử dụng thống nhất (ví dụ: gam, mol, lít).
Hy vọng bài viết này giúp bạn hiểu rõ hơn về cách tính nồng độ phần trăm của dung dịch và áp dụng vào các bài toán tương tự. Chúc bạn học tốt!
